În minele de cărbune, transportoarele cu bandă principale instalate pe drumuri principale înclinate abrupt se confruntă adesea cu revărsări, scurgeri și căderi de cărbune în timpul transportului. Acest lucru este evident în special la transportul cărbunelui brut cu conținut ridicat de umiditate, unde scurgerile zilnice de cărbune pot ajunge la zeci până la sute de tone. Cărbunele vărsat trebuie curățat, ceea ce afectează eficiența și siguranța operațională. Pentru a remedia acest lucru, un rezervor de stocare a apei este instalat în capul transportorului cu bandă pentru a curăța cărbunele vărsat. În timpul funcționării, supapa de închidere a rezervorului de stocare a apei este deschisă manual pentru a curăța cărbunele plutitor spre coada transportorului, unde este curățat de un încărcător. Cu toate acestea, din cauza volumului mare de apă de spălare, a cărbunelui plutitor excesiv, a curățării premature și a apropierii cărbunelui plutitor de bazin, cărbunele plutitor este adesea spălat direct în bazin. Drept urmare, bazinul necesită curățare o dată pe lună, ceea ce duce la probleme precum intensitatea ridicată a forței de muncă, dificultăți în curățarea bazinului și pericole semnificative pentru siguranță.
1 Analiza cauzelor scurgerilor de cărbune
1.1 Principalele cauze ale scurgerilor de cărbune
În primul rând, unghiul mare de înclinare și viteza mare a transportorului; în al doilea rând, suprafețele neuniforme în mai multe puncte de-a lungul corpului transportorului, provocând „plutirea benzii” și rezultând în scurgeri de cărbune.
1.2 Dificultăți în curățarea sifonului
În primul rând, robinetul cu poartă deschis manual al rezervorului de stocare a apei are adesea un grad arbitrar de deschidere, ceea ce duce la un volum excesiv de apă de spălare. În medie, 800 m³ de apă din suspensie de cărbune sunt evacuați în bazin de fiecare dată. În al doilea rând, podeaua neuniformă a benzii transportoare principale face ca acumularea de cărbune plutitor în zonele joase fără sedimentare la timp, permițând apei să transporte cărbunele plutitor în bazin și rezultând o curățare frecventă. În al treilea rând, cărbunele plutitor de la coada transportorului nu este curățat prompt sau complet, ceea ce face ca acesta să fie evacuat în bazin în timpul operațiunilor de spălare. În al patrulea rând, distanța scurtă dintre coada benzii transportoare principale și bazin permite apei din suspensie de cărbune cu sedimentare insuficientă să intre în bazin. În al cincilea rând, cărbunele plutitor conține o cantitate semnificativă de bucăți mari, ceea ce face dificilă colectarea eficientă a materialului de către excavatorul ambulant (echipat cu o pompă de noroi) în timpul curățării bazinului. Acest lucru duce la o eficiență scăzută, uzură severă a pompei de noroi și necesită curățare manuală sau cu încărcător la capătul frontal al bazinului, ceea ce duce la o intensitate ridicată a forței de muncă și o eficiență scăzută a curățării.
2 Proiectarea unui sistem complet de tratare a scurgerilor de cărbune pentru transportoare cu bandă
2.1 Cercetare și măsuri ale schemei
(1) Deși unghiul de înclinare abrupt al transportorului cu bandă nu poate fi modificat, viteza sa de funcționare poate fi ajustată în funcție de volumul de cărbune. Soluția implică instalarea unui cântar la sursa de alimentare pentru a monitoriza volumul de cărbune și a oferi feedback în timp real sistemului de control. Acest lucru permite ajustarea vitezei de funcționare a transportorului cu bandă principal pentru a reduce viteza și a minimiza scurgerile de cărbune.
(2) Pentru a rezolva problema „flotației benzii” cauzată de suprafețele neuniforme în mai multe puncte de-a lungul corpului transportorului, măsurile includ ajustarea atât a corpului transportorului, cât și a drumului pentru a asigura că banda se deplasează în linie dreaptă. În plus, sunt instalate dispozitive cu role de presiune pentru a rezolva problema „flotației benzii” și a reduce scurgerile de cărbune.
2.2 Sistem automat de curățare la capătul din spate folosind un încărcător
(1) La capătul din spate al transportorului cu bandă sunt instalate o sită cu role și o sită vibratoare de înaltă frecvență. Sita cu role colectează și clasifică automat cărbunele vărsat. Materialul subdimensionat este spălat cu apă către un sistem de curățare a bazinului de tip racletă, în timp ce materialul supradimensionat este transportat către sita vibratoare de înaltă frecvență. Prin intermediul unui transportor cu bandă de transfer, materialul este trimis înapoi la transportorul cu bandă principal. Materialul subdimensionat de pe sita vibratoare de înaltă frecvență curge gravitațional către sistemul de curățare a bazinului de tip racletă.
(2) Apa din suspensia de cărbune curge gravitațional către sistemul de curățare a bazinului cu racletă, unde particulele grosiere mai mari de 0,5 mm sunt descărcate direct pe transportorul cu bandă de transfer. Apa de preaplin din sistemul de curățare a bazinului cu racletă curge gravitațional într-un rezervor de sedimentare.
(3) O șină și un elevator electric sunt instalate deasupra rezervorului de sedimentare. O pompă de nămol forțată, de mare putere, cu agitare, este plasată în interiorul rezervorului de sedimentare și se mișcă înainte și înapoi pentru a transporta nămolul depus la fund către o presă de filtru de înaltă presiune. După filtrarea cu presa de filtru de înaltă presiune, turta de cărbune este descărcată pe transportorul cu bandă de transfer, în timp ce apa filtrată curge gravitațional în bazin.
2.3 Caracteristicile sistemului complet de tratare a scurgerilor de cărbune
(1) Sistemul controlează automat viteza de funcționare a transportorului principal cu bandă pentru a reduce scurgerile de cărbune și a rezolva problema „flotației benzii”. Acesta controlează inteligent robinetul de închidere al rezervorului de stocare a apei, reducând volumul apei de spălare. Instalarea plăcilor de polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă pe podeaua drumului reduce și mai mult volumul necesar de apă de spălare. Volumul de apă de spălare per operațiune este redus la 200 m³, o scădere de 75%, reducând dificultatea curățării bazinului și volumul de drenaj al minei.
(2) Sita cu role de la capătul din spate colectează, clasifică și transportă complet materialul, clasificând particulele grosiere mai mari de 10 mm. Materialul subdimensionat curge gravitațional către curățitorul de bazin de tip racletă.
(3) Sita vibratoare de înaltă frecvență deshidratează cărbunele, reducând conținutul de umiditate al cărbunelui în bucăți. Acest lucru facilitează transportul pe transportorul principal cu bandă înclinată abrupt și reduce scurgerile de cărbune.
(4) Nămolul de cărbune curge gravitațional în unitatea de descărcare de tip racleur din interiorul rezervorului de decantare. Prin dispozitivul său intern de decantare cu placă înclinată, cu formă de fagure, particulele grosiere de cărbune mai mari de 0,5 mm sunt sortate și descărcate prin intermediul unui dispozitiv de descărcare cu racleur pe transportorul cu bandă de transfer. Apa de preaplin din dispozitivul de curățare a bazinului de tip racleur curge în rezervorul de sedimentare din spate. Dispozitivul de curățare a bazinului de tip racleur prelucrează particulele grosiere de cărbune mai mari de 0,5 mm, rezolvând probleme precum uzura pânzei filtrante și turtele de filtrare „stratificate” din filtrul-presă de înaltă presiune.
3 Beneficii și Valoare
3.1 Beneficii economice
(1) Sistemul permite operarea fără personal în subteran, reducând personalul cu 20 de persoane și economisind aproximativ 4 milioane CNY la costurile anuale cu forța de muncă.
(2) Sistemul de curățare a bazinului de tip racletă funcționează automat, cu cicluri de pornire-oprire de 1-2 ore pe ciclu și un timp de funcționare de doar 2 minute per operațiune, rezultând un consum redus de energie. Comparativ cu echipamentele tradiționale de dragare, economisește anual aproximativ 1 milion CNY la costurile cu energia electrică.
(3) Cu acest sistem, în bazin intră doar particulele fine. Acestea sunt pompate eficient folosind pompe multietajate, fără înfundare sau ardere a pompei, reducând costurile de întreținere cu aproximativ 1 milion CNY pe an.
3.2 Beneficii sociale
Sistemul înlocuiește curățarea manuală, reducând intensitatea forței de muncă pentru lucrători și îmbunătățind eficiența dragării. Prin preprocesarea particulelor grosiere, minimizează uzura pompelor de noroi ulterioare și a pompelor multietajate, reducând ratele de defecțiune ale pompelor și prelungind durata lor de viață. Curățarea în timp real crește capacitatea efectivă a bazinului, elimină necesitatea bazinelor de rezervă și îmbunătățește rezistența la inundații. Cu control centralizat de la suprafață și operațiuni subterane fără personal, riscurile pentru siguranță sunt reduse semnificativ, oferind beneficii sociale remarcabile.
4 Concluzie
Sistemul complet de tratare a scurgerilor de cărbune pentru transportorul principal cu bandă este simplu, practic, fiabil și ușor de operat și gestionat. Aplicarea sa cu succes a abordat eficient provocările legate de curățarea scurgerilor de cărbune pe transportoarele principale cu bandă înclinată abrupt și dragarea bazinului posterior. Sistemul nu numai că îmbunătățește eficiența operațională, dar rezolvă și pericolele de siguranță subterane, demonstrând un potențial semnificativ pentru promovare și aplicare pe scară largă.
Data publicării: 22 septembrie 2025
